白云山水庫輸水隧洞漏水原因分析及處理

王秋芳

摘 要 水庫輸水隧洞在運(yùn)行中，由于受到圍巖壓力、內(nèi)水壓力、外水壓力、襯砌自重、水流沖擊和溫度的作用，以及施工質(zhì)量差，襯砌混凝土表面產(chǎn)生裂縫，止水材料老化而發(fā)生漏水，影響安全運(yùn)行，甚至導(dǎo)致隧洞坍塌。對白云山水庫輸水隧洞漏水原因進(jìn)行了分析，并提出了處理措施，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞 輸水隧洞漏水；分析處理；白云山水庫

中圖分類號 TV6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）16-0052-02

1 工程概況

白云山水庫位于江西省吉安市青原區(qū)富田鎮(zhèn)，屬長江流域贛江二級支流富水，流域集水面積464km2，水庫總庫容1.14×108m3，是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電和養(yǎng)殖的大（2）型水利工程。主要建筑物按3級建筑物設(shè)計，按標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計，1000年一遇洪水校核。輸水隧洞總長880m，設(shè)計最大引用流量31.6m3/s，設(shè)計水頭70m（含水錘壓力），截面為3.2m的圓形，進(jìn)口底坎高程為153.00m，出口高程為147.59m。輸水隧洞由塔式進(jìn)水口、洞身、岔管組成。

2 工程地質(zhì)條件

輸水隧洞地質(zhì)構(gòu)造主要變質(zhì)砂巖、礫巖和少量千枚巖，隧洞進(jìn)口段0+000～0+165巖層有7條正、逆斷層，巖體破碎風(fēng)化，透水性較大，地下水來水量也大。隧洞出口0+690～0+880斷層發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜，巖面的節(jié)理、裂隙發(fā)育且不穩(wěn)定，巖石透水量大。除進(jìn)、出口兩段外，中段地質(zhì)條件和水文條件好。

3 漏水原因分析及處理方法

3.1 0+690～0+760地段漏水

1）原因分析。0+690～0+760地段，當(dāng)時施工時發(fā)生過塌方，高達(dá)10m，作了特殊處理，以明管設(shè)計，混凝土厚度0.50m，雙層鋼筋，并用5mm厚鋼板作了內(nèi)襯防滲。為了支護(hù)塌方和混凝土襯砌封頂，預(yù)留了一個0.8×1.2m的進(jìn)人孔，當(dāng)鋼筋混凝土襯砌完成后，內(nèi)襯了5mm厚鋼板，在鋼板與鋼筋混凝土襯砌中進(jìn)行了接觸灌漿。運(yùn)行多年，經(jīng)實(shí)地檢查，內(nèi)襯鋼板變形，焊縫被拉裂，導(dǎo)致漏水。其主要原因是內(nèi)襯鋼板本身比較單薄，在設(shè)計時沒有考慮鋼板受力，一切荷載作用在鋼筋混凝土襯砌上，沒有用錨筋把鋼板與外層鋼筋混凝土連結(jié)。但實(shí)際運(yùn)行中，鋼板不可能不受力作用，由于水壓力作用，內(nèi)襯鋼板鼓起變形，焊縫拉裂；預(yù)留進(jìn)人孔位置，施工時進(jìn)行了接觸灌漿，施工質(zhì)量差，鋼板與鋼筋混凝土之間存在很多部位的空隙。地下水從這些部位滲漏到內(nèi)襯鋼板，鋼板既受內(nèi)水壓力，又受外水壓力（地下水）的作用，運(yùn)行中，洞中的內(nèi)水壓力經(jīng)常波動，導(dǎo)致內(nèi)襯鋼板鼓包，形成空腔；由于當(dāng)時施工質(zhì)量差，鋼筋混凝土襯砌表面蜂窩，麻面處處可見。

2）處理方法。針對其地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件的情況，以及鋼筋混凝土質(zhì)量差的問題，采取了“以內(nèi)防為主、外排為輔”的處理方案，從而最大限度地降低其地下水位。為了堵截鋼筋混凝土內(nèi)部來水，在0+690～0+760段，進(jìn)行鋼筋混凝土表面鑿毛沖洗，水泥砂漿粉刷，考慮到普通水泥配制的砂漿進(jìn)行粉刷，二期水泥砂漿不是同時固結(jié)，運(yùn)行多年，混凝土內(nèi)部溫度已穩(wěn)定，收縮和徐變基本完成，在其接觸面上產(chǎn)生的應(yīng)力定會產(chǎn)生不利的影響，出現(xiàn)拉裂，因而采用膨脹水泥強(qiáng)度等級42.5配制M30砂漿；將原內(nèi)襯鋼板割掉，每隔1.0m打上￠20錨筋，重新焊接厚10mm鋼板復(fù)平，在進(jìn)入孔裝置了一根￠30水管，以導(dǎo)排空腔積水，在0+690上游進(jìn)行了兩排帷幕灌漿，在拱頂120°范圍進(jìn)行回填灌漿，每隔2m，進(jìn)行了接觸灌漿（見圖1）。

3.2 0+860位置環(huán)向裂縫漏水

1）原因分析。地質(zhì)條件差，施工開挖過程中，炸藥用量過多，巖體結(jié)構(gòu)受到破壞，出現(xiàn)了一條環(huán)向裂縫。當(dāng)時對此作了伸縮縫處理，縫內(nèi)塞瀝青麻絲，環(huán)向基液粘貼紫銅片，外用環(huán)氧砂漿貼止水橡皮，運(yùn)行多年，止水橡皮老化，受水壓力的作用，紫銅片松動，嚴(yán)重漏水。

2）處理方法。縫內(nèi)塞膨脹止水條，外用環(huán)氧砂漿貼止水橡皮。將原先的止水材料清除，沿縫環(huán)向鑿出3cm×5cm矩形槽，用水沖洗干凈，將膨脹止水條塞進(jìn)矩形槽內(nèi)，空隙用快干水泥漿塞實(shí)，膨脹止水條的膨脹率為250%；環(huán)氧砂漿粘貼，壓邊止水橡皮，環(huán)氧基液配比（重量比）環(huán)氧樹脂、改性氨、增韌劑為10：2：1，水泥砂漿配比（重量比）為1：2。先將環(huán)氧樹脂隔水加熱至400℃～70℃，使其變?yōu)橄”〉囊后w，并將按比例配制改性氨、增韌劑混合液，預(yù)熱攪拌均勻，加入環(huán)氧樹脂拌勻，將配制桶放入溫度控制在35℃左右。按比例將砂、水泥置于鐵板上，干拌均勻，隨后加入膠液，迅速拌和，拌好的環(huán)氧砂漿溫度最好控制在300℃～35℃，高于此值會縮短砂漿的適用期。止水橡皮用硫酸沖洗表面，再用清水洗凈晾干，表面鑿毛，將配制好的環(huán)氧基液涂刷在環(huán)向縫上、下游兩側(cè)，注意不宜涂得過厚（0.5mm左右），用配制好的環(huán)氧砂漿粘貼、壓邊止水橡皮，要用力不斷拍打及灼熱的抹刀壓實(shí)環(huán)氧砂漿，橡皮兩側(cè)的環(huán)氧不要粘靠一起，以防熱脹引起橡皮開裂。為了防止橡皮滑落或脫空，需用模子、支撐將橡皮壓緊至8小時（見圖2）。

4 結(jié)論

對白云山水庫輸水隧洞漏水原因進(jìn)行了分析和處理，處理后漏水很小，取得很好的效果。輸水隧洞漏水是普遍存在的，但漏水隱蔽，不易發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，只要在實(shí)際運(yùn)行中，多觀察、多分析、多總結(jié)，并進(jìn)行適當(dāng)處理，漏水完全可能減少或不出現(xiàn)漏水。

參考文獻(xiàn)

[1]水利電力部成都勘測設(shè)計院.水工隧洞設(shè)計規(guī)范SD134-84[S].北京：水利電力出版社，1985.

[2]祁慶和.水工建筑物[M].北京：中國水利水電出版社，1997.endprint